我们离人工光合作用如此之近!

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磷酸化对多孔铁(III)金属-有机骨架MIL-100(Fe)纳米颗粒中核苷类似物包封的影响

随着夏天的来临,在海滩或其他令人愉悦的地方看到戴着耳机和太阳镜晒太阳的太阳爱好者并不少见。想象你是他们中的一员。你碰巧在一个美妙的海滩上,晒太阳,听着你最喜欢的mp3播放列表。你正在享受美好的时光,突然你听到一个可怕的哔哔声,通知你电池没电了,危及你的神圣时刻。你会怎么做?你会继续失望地晒太阳,还是摘下眼镜,用它们给你的mp3播放器充电?是的!你没看错,太阳镜实际上可以为你的mp3播放器或手机充电!基于染料敏化太阳能电池(DSSC)的自能量转换太阳镜提供了这一机会。不仅是玻璃,数字固态硬盘技术还能使天窗、窗户、甚至建筑物的正面(暴露在日光下)产生电能。由于这种第三代太阳能电池模仿自然界吸收光能的方式,它可以被比作人工光合作用。据该领域的研究人员称,这是我们最接近光合作用的一次。与早期的太阳能电池相比,新一代的太阳能电池更环保、更小、更灵活、更便宜。这些优点是由于使用染料作为光敏材料,也使工作机理简单。染料分子通过将电子转移到二氧化钛层来对光做出反应,二氧化钛层有助于电子的运动来形成电流。电路是由电池中的电解液完成的,电解液将电子转移回染料中。

尽管这种DSSC技术已经创造了将太阳能转化为电能的11%的效率记录,但全球的研究人员正试图通过合成和合并具有不同结构和官能团的具有供电子能力的新染料来提高该系统的效率。

DSSC方案。

DSST染料通常由电子给体、连接体和电子受体三部分组成。在对染料结构进行优化的过程中,万仲泉、贾春阳等(下文引用)研究了染料结构中不同的连接体对太阳能电池效率和整体工作的影响。研究了苯、噻吩和呋喃三种不同的连接基团。他们不仅成功地合成了具有不同连接基团的染料,而且计算了细胞的工作效率和性能。他们报告说,呋喃作为连接体的一半效果最好,相比于其他两个连接体。他们还成功地报道了星爆型染料的合成,这种染料可以减少染料分子之间的聚集,从而提高细胞的性能。这项高影响的研究必将有助于使这一绿色数字固态卫星技术更有效,从而实现商业化。

吩噻嗪-三苯胺基有机染料,含有多种高效染料敏化太阳能电池的共轭连接物

万中泉,贾春阳,段延东,周林蕾,林源,石宇

J。板牙。化学。,2012,22,25140 - 25147
DOI:10.1039 / C2JM34682F

Padmanabh Joshi是《材料化学杂志》博客的客座网络作家。新利手机客户端他目前在辛辛那提大学化学系工作。新利手机客户端

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